Was ist eigentlich Klima?

Von Uli Weber

Computergestützte Klimaprognosen warnen uns vor einem gefährlichen menschengemachten Klimawandel und deshalb soll eine im Klimavertrag von Paris vereinbarte globale Dekarbonisierung die Menschheit vor einer ganz schlimmen Klimazukunft bewahren. Und bevor am Ende wieder einmal alle von nichts gewusst haben wollen und natürlich auch keiner mitgemacht hat, stellt sich doch eigentlich erstmal die Frage, was die Begriffe „Klima“ und „Prognosen“ eigentlich bedeuten; Paris ist hoffentlich selbsterklärend. Das fängt mit „Klima“ ganz einfach an, denn Klima ist per Definition das 30-jährige statistisch gemittelte Wettergeschehen. Das ist für Jedermann leicht nachvollziehbar, und für Jedefrau und Jedengender1-60 natürlich auch, wenn er-sie-es mehr als 30 Jahre alt ist. Also Blick zurück, was hat sich in der vergangenen 30 Jahren eigentlich geändert?

Früher war alles viel besser, also ist auch das Klima eindeutig schlechter geworden.

Wo?

Natürlich hier zu Hause, also irgendwo im EEG-Nimmerland.

Nun geht es bei diesem Klimaalarm aber gar nicht allein um unser Nimmerland, denn wir müssen ja schließlich auch noch die ganze Welt durch eine globale Dekarbonisierung retten. Das Klima ist also offenbar auch überall sonst auf dieser Welt schlechter geworden, also das ominöse Weltklima. Dieses Weltklima, was ist denn eigentlich „das Weltklima“?

Das Weltklima ist logischerweise per Definition das statistische Mittel aus 30 Jahren „Weltwetter“.

Und was ist nun Weltwetter?

Das ist bekanntermaßen sehr unterschiedlich. Schon der Reisewetterbericht für Europa kann ziemlich große Temperaturunterschiede aufzeigen. Aber das ist noch gar nichts gegen den Unterschied zwischen der Nord- und der Südhalbkugel unserer Erde. Denn wenn bei uns hier auf der Nordhalbkugel Winter ist, dann ist auf der Südhalbkugel nämlich Sommer.

Was ist also das statistische Mittel für ein Weltwetter aus Winter und Sommer?

Das ist doch ganz klar, Herbst oder Frühling. Und das statistische Mittel aus Frühling und Herbst ist dann HerbstFrühling. Das Weltwetter ist also im Mittel WeltHerbstFrühlingWetter. Und das 30-jährige statistische Mittel aus diesem WeltHerbstFrühlingWetter ist dann das Weltklima.

Bis hierhin haben wir also schon zweimal ganz grob abstrahiert, einmal über beide Hemisphären unserer Erde und das zweite Mal über 30 Jahre. Dabei sind wir aber nicht etwa auf die real existierenden natürlichen klimatischen Vegetationszonen gestoßen, sondern auf ein künstliches Durchschnittskonstrukt in Grad Celsius. Aber was hat nun dieses „Weltklima“ in Grad Celsius mit dem Wetter hier in unserem EEG-Nimmerland zu tun?

Eigentlich überhaupt nichts mehr!

Und wo auf unserer schönen Welt kann man dieses ominöse „Weltklima“ dann erleben?

Nimmermehr auf dieser Welt, sondern nur noch in den apokalyptischen Weissagungen von Klimawahrsagern.

Diese Klimawahrsager rechnen dann nämlich das WeltHerbstFrühlingWetter über zehntausende Jahre mit ihren sündhaft teuren Supercomputern hoch und weissagen daraus beispielsweise eine menschengemachte Verschiebung der nächsten Eiszeit um 100.000 Jahre. Das ist wirklich ganz schrecklich, stellen Sie sich nur einmal vor: Keine Energiespar-Iglus, keine Gletscher im Garten und keine Hundeschlitten im öffentlichen Nahverkehr für die nächsten 100.000 Jahre…

Bei diesen Weissagungen gibt es allerdings einen ganz klitzekleinen Haken: Man munkelt nämlich in der Szene, die Datengrundlage für solche Berechnungen sei durch eine Art Lottomaschine „verbessert“  worden, um den Klimavertrag von Paris und die Dekarbonisierung der Welt herbeizuzaubern. Solche Temperaturdatensätze werden nämlich von einigen wenigen wichtigen (ausdrücklich: nicht „wenig wichtigen“) Klimawahrsageinstitutionen wie der NOAA „gepflegt“ und den Klimawahrsagern in aller Welt für ihre Berechnungen zur Verfügung gestellt.

Und ganz zufällig, ausgerechnet vor dem Pariser Klimagipfel, überschlugen sich dann solche Weissagungen mit ganz schrecklichen Auswirkungen einer menschengemachten Katastrophe für die „Klimazukunft“ unserer Erde. Und heute sind ausgerechnet dieses Computerprogramm und genau diese Datengrundlage mit den zugrundeliegenden „verbesserten“ historischen Temperaturdaten nicht mehr auffindbar. Das ist natürlich Rainer Zufall, eine aktive Verschleierungsabsicht wäre eine ganz boshafte Unterstellung sogenannter „Klimaleugner“.

Denn was können die verantwortlichen Wissenschaftler bei NOAA schon dafür, wenn ihnen der Supercomputer einfach unter den Händen „abraucht“, natürlich inklusiver aller Programme und aller Daten? Darüber hätte Volkswagen ja schließlich auch mal rechtzeitig nachdenken können, aber in der Wirtschaft soll es sogar irgendwelche Phobiker geben, die ganze Rechenzentren „spiegeln“, um wichtige Konstruktions- und Kundendaten zu sichern – aber sowas hat die Klimareligion natürlich gar nicht nötig. Und außerdem sind diese Klimadaten jetzt endgültig vor Trumps Zugriff  sicher, der ja ein bekennender „Klimaleugner“ sein soll, und der deshalb bereits Angst und Schrecken in der globalen Klimagemeinde verbreitet.

Immerhin behauptet die globale Klimakirche ja von sich, mit ihrer Lehre einer vom Menschen verursachten Klimakatastrophe über die wissenschaftliche Begründung für eine „Dekarbonisierung“ genannte erzwungene globale Transformation der Weltgemeinschaft hin zu einer vollerneuerbaren „kohlenstoff-freien“ Gesellschaft zu verfügen – denn tausende von Armen geben schließlich immer mehr als ein Reicher. Und so etwas glaubt sich ohne Daten sowieso viel besser.

Aber es ist wie im richtigen Leben bei allen gesellschaftlichen und religiösen „weltverbessernden“ Feldversuchen, es gibt immer diese ungläubigen Konterrevolutionäre, die sich jedem gesellschaftlichen Fortschritt der Menschheit einfach in den Weg stellen. Solche ewig gestrigen „Klimaleugner“ sind schließlich daran schuld, dass es diese schönere neue dekarbonisierte Welt noch immer nicht gibt:

  • Sie glauben an einen ungebremsten technologischen Fortschritt – und bezweifeln, dass man EEG-Strom in der für eine sichere Stromversorgung erforderlichen Menge speichern kann.
  • „Klimaleugner“ glauben nicht einmal an Natur- und Umweltschutz – und kritisieren ständig die Landschaftszerstörung durch Windkraftanlagen, Solarparks und Maismonokulturen für Biogasanlagen.
  • Dabei haben sie natürlich überhaupt nichts mit Ressourcenschonung am Hut – ständig meckern sie darüber, dass wir uns zwei komplette Stromerzeugungssysteme leisten, einen subventionierten „erneuerbaren“ EEG-Kraftwerkspark und konventionelle Kraftwerke, die wir nicht abschalten können, weil sonst nachts bei Flaute das Licht ausgeht.
  • Und schließlich stören sich diese „Klimaleugner“ noch nicht einmal an der wirtschaftlichen Ungerechtigkeit auf dieser Welt – ständig weisen Sie darauf hin, dass bei der „Energiewende“ die Armen die garantierten Gewinne der reichen EEG-Profiteure bezahlen müssen.

Es ist einfach unglaublich, was sich diese Leute einfach so herausnehmen, wo doch die Faktenlage völlig eindeutig ist und 97 Prozent aller Wissenschaftler, Wirtschaftsvertreter, Politiker, Kleriker, Esoteriker und Wahrsager an die von computergestützten Klima-Prothesen erzeugte  menschengemachte Klimakatastrophe glauben. An dieser Stelle ist es schwer, die Kurve zu einem passenden Schlusswort zu finden. Glauben Sie doch einfach, was Sie wollen, aber glauben Sie ja nicht, dass Sie das auch beweisen können…

 

Foto U. Weber

 

 

Der Bauer und sein Klima: Film ist jetzt im Internet verfügbar

In Climate of the Past erschien am 13. Juni 2017 ein hochinteressantes Diskussionpaper von Rüdiger Glaser, Iso Himmelsbach und Annette Boesmeier, in dem es um Auswanderungswellen in Südwest-Deutschland nach Amerika im 19. Jahrhundert geht. Besonders in der ersten Hälfte litt Mitteleuropa unter der Kleinen Eiszeit, wobei einige besonders kalte Episoden Teile der Bevölkerung zur Auswanderung trieb. Hier der Abstract:

Climate of migration? How climate triggered migration from Southwest Germany into North America during the 19th century
This paper contributes to the ongoing debate to which extent climate and climatic change have a negative impact on societies by triggering migration, or even represent underlying causes for conflicts. It presents results from an in-depths analysis of the connection between climatic and selected socio-economic parameters and the major migration waves from Southwest Germany into North America during the 19th century. The aim was to assess to what extent climatic conditions triggered these waves of migration. The observed century was in general characterized by the Little Ice Age Climate with three distinct cooling periods, causing major glacier advances in the alpine regions and quite a number of climatic extremes such as major floods, droughts and chilly winter times. Also, societal changes were tremendous, marked by the wartimes during the Napoleonic era (until 1815), the abolition of serfdom (1817), the bourgeois revolution from 1847/48, economic freedom (1862), the beginning of the industrialization process accompanied by large-scale rural-urban migration, resulting in urban poverty, and finally by the foundation of the German Reich in 1870.

The presented study is based on a quantitative data and qualitative information based discourse analysis. It reflects climatic conditions as well as socio-economic and political issues, which lead to the hypothesis of a chain of effects, consisting of unfavorable climatic conditions – decrease of crop yields – rising cereal prices – emigration. For the identified emigration peak years of each wave of migration, the connections between emigration and the underlying climatic conditions, crop yields and cereal prices were statistically evaluated by a sequence of linear models which proved to be significant with explanatory power between 22 % and 38 %.

Kälte und Missernten haben natürlich einen Einfluss auf die Auswanderung gehabt. Die Autoren fanden einen Anteil von 22-38% in Bezug auf die Auswanderungswellen. Natürlich ist das Ganze noch deutlich vielschichtiger, wenn man die politischen Turbulenzen des 19. Jahrhunderts miteinbezieht.

————————

Der an dieser Stelle bereits vorgestellte Film “Der Bauer und sein Klima – eine unerwartete Reise” (engl. Titel “The Uncertainty Has Settled”) ist jetzt endlich auch online erhältlich. Wer es bisher nicht ins Kino geschafft hat, kann ihn nun auf Vimeo als film-on-demand anschauen. Der Preis von € 4,85 ist gut angelegtes Geld. Weitere Filme zum wichtigen Thema Energie und Umwelt sind in Planung, wobei wir alle die Filmemacher unterstützen und ermutigen sollten. Aus der Beschreibung:

Ein Film über Landwirtschaft, Klimawandel und Energiewende.

- „Der erste, wirklich ernst zu nehmende Beitrag, der die dogmatische Behandlung der Themen Landwirtschaft und erneuerbare Energien aufbricht.“ (Jörg Rehmann)
– „Dieser Film hat alles, um ein Meilenstein in der Debatte über den Klimawandel zu werden“ (De Doorbrak)
– Gewinner: “Bester Dokumentarfilm” (Berlin Independent Film Festival)
– Gewinner: “Bester Dokumentarfilm” (Mindfield Film Festival, Los Angeles)

Anlässlich einer Auszeit in den Bergen Österreichs wird der Filmemacher Marijn Poels mit der Situation der europäischen Landwirtschaft konfrontiert, was ihn zu immer größer werdenden Fragen führt…
Er beginnt seine eigene linke Ideologie zu hinterfragen… Machen wir das Richtige?

Zum Trailer und Film geht es hier. Siehe auch unsere Filmrezension “PIK verweigert Filmemacher Interview: Die Unsicherheit wächst“.

Verwirrung um Stefan Rahmstorf: Wie gut kennt er sich wirklich mit der Sonne aus?

Stefan Rahmstorf ist Klimawissenschaftler in Potsdam. Inhaltlich steht er fest auf der IPCC-Hardliner Seite und gehört damit eher zu den Klimapessimisten. In seinen Arbeiten tendiert er im Rahmen der Interpretationsmöglichkeiten systematisch zur Katastrophenseite. Daran wäre nichts auszusetzen, wenn es im Sinne eines wissenschaftlichen Gleichgewichts auch ähnlich medial lautstarke Gegenspieler gäbe, die die andere Seite des Möglichkeitsspektrums vertreten. Leider ist dies nicht der Fall, so dass in der Presse eine ziemlich verzerrte Wirklichkeit der Klimawissenschaften ankommt.

Ähnlich wie der ZDF-Mann Harald Lesch, tritt auch Stefan Rahmstorf gerne als Redner auf Veranstaltungen der Grünen auf. Zuletzt geschah dies beim Grünen Wirtschaftskongress am 17. März 2017. Den halbstündigen Vortrag kann man sich auf Youtube anschauen:

 

Zunächst einmal ist es sehr erfreulich, dass Stefan Rahmstorf die Temperaturgeschichte der letzten 10.000 Jahre zeigt und einräumt, dass wir das natürliche Niveau der mittelholozänen Wärmephase noch nicht überschritten haben.  Die von ihm gezeigte Marcott-Kurve umfasst jedoch nur Meeresoberflächenmesungen, so dass die wahre globale Gesamttemperatur vor 5000 Jahren wohl deutlich über dem heutigen Wert lag. Das Hinzufügen der Prognose bis 2100 in einem doch recht ähnlichen blau ist natürlich ein Taschenspielertrick. Unerwähnt lässt er, dass die Prognose auf wackeligen Füßen steht, da die CO2-Klimasensitivität derzeit kontrovers diskutiert wird und sich stark im Sinkflug befindet. Alles andere als nur Details am Rande…

Bei Minute 4 des Vortragsvideos zeigt Rahmstorf dann die Temperaturentwicklung der letzten 140 Jahre. Dazu wählt er den aggressivsten Datensatz mit der stärksten Erwärmung aus, die GISS-Kurve der NASA. Die El Nino-Spitze 2015/16 schießt am Ende atemberaubend nach oben. Das gewählte 12-Monats-Mittel glättet die Temperaturentwicklung der letzten anderthalb Jahrhunderte, erhält aber auch die nützliche El Nino Spitze.

Abb. 1: Globaler Temperaturverlauf der letzten 140 Jahre, dargestellt als 12-Monats-Mittel. Daten GISS; Abbildung aus Rahmstorf-Vortrag 17.3.2017. 

 

Würde man die Monatsdaten ohne gleitendes 12-Monatsmittel auftragen, wäre der El Nino schon lange wieder vergessen, die Temperaturen wieder auf Normalniveau. Abbildung 2 zeigt den GISS-Temperatuverlauf in der Normalansicht an (Stand Juni 2017). Der letzte Datenpunkt im Juni 2017 ist schon wieder auf das Normalniveau der letzten 17 Jahre abgesackt. Den El Nino verschweigt Rahmstorf übigens im Vortrag beharrlich, um die Spitze nicht zu entzaubern.

Abb. 2: Globaler Temperaturverlauf der letzten 17 Jahre. Daten GISS. Blaue Kurve gibt 12-Monatsmittel an.

 

Bei Minute 5 erläutert Rahsmtorf, dass die derzeit abnehmende Sonnenaktivität bereits Kühlung gebracht hätte. Logischerweise müsste dann die sehr starke Sonne in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts entsprechend die Temperaturen nach oben gedrückt haben. Dazu äußert sich Rahmstorf natürlich nicht.

In der Folge erklärt Rahmstorf dem Publikum den angeblichen 97%-Konsens, zu dem wir übrigens auch gehören. Denn darin heißt es lediglich, dass 97% aller Wissenschaftler anerkennen, dass sich das Klima ändert und das CO2 eine (nicht näher definierte) Rolle spielt. Genau das haben wir ja auch in unserem Buch “Die kalte Sonne” geschrieben. Mit der dort vorgestellten Rechnung mit einer CO2-Klimasensitivität von 1,5°C/CO2-Verdopplung liegen wir am unteren Rand der IPCC-Spanne, also noch nicht einmal außerhalb der IPCC-Annahmen.

Es folgt ein Moment der großen Ehre. Professor Rahmstorf erläutert den grünen Konferenzteilnehmern das Problem ‘wissenschaftlich unseriöser Außenseiterthesen’ am Beispiel der kalten Sonne. Das sei doch alles Lobbyarbeit der fossilen Brennstoffindustrie, alles murks. Er beginnt mit einem Zitat von Fritz Vahrenholt aus einem Artikel in der Welt vom 27. Mai 2011. Vahrenholt warnte damals vor einer heraufziehenden Ökodiktatur, eine Befürchtung mit der Vahrenholt heute angesichts der aus dem Ruder gelaufenen Energiewende nicht mehr allein dasteht. Aktivist Rahmstorf schmeckt das alles natürlich gar nicht, hat sich den Artikel aufgehoben und zitiert auf dem Kongress Vahrenholt:

“Dabei mehren sich ohnehin die Zeichen, dass das Antriebsmoment für die “Große Transformation” erlahmen wird, da die Klimaerwärmung seit 12 Jahren zum Stillstand gekommen ist…”

Dabei “vergisst” Rahmstorf auch noch, den Rest des Satzes zu zitieren:

“…und sich die wissenschaftlichen Stimmen (außerhalb des WGBU und des Potsdam-Institutes) mehren, dass wir vor einer langjährigen Abkühlungsphase des Klimas stehen.”

Und Rahmstorf kommt vom Postdam-Institut. Da hätten die Zuhörer doch tatsächlich auf die Idee kommen können, einen neutraleren Wissenschaftler zu dieser Thematik hören zu wollen. Denn das Potsdamer Hiatus/Slowdown-Leugnen ist ja kein neues Phänomen. Der Rest der Fachwelt hat die gebremste Erwärmung und den zeitweisen Stillstand anerkannt. Allein im Nordosten Deutschlands gibt es noch einen Ort, an dem man seine eigenen kuriosen Ideen dazu hat. Liest man dort eigentlich keine aktuelle Literatur? Am 12. Juni 2017 erschien in den Geophysical Research Letters eine Arbeit eines schweizerischen Forscherteams um Lukas von Känel. Darin wird die gebremste Erwärmung des frühen 21. Jahrhunderts bestätigt und Ursachenforschung betrieben. Es ist klar dass der äquatoriale/tropische Pazifik hier eine wichtige Rolle als Taktgeber spielt. Allerdings muss es noch zusätzliche Mechanismen geben, denn der Pazifik-Taktgeber scheint nicht immer so verlässlich zu ticken wie erwartet, erklären von Känel und Kollegen. Hier der Abstract:

Hiatus-like decades in the absence of equatorial Pacific cooling and accelerated global ocean heat uptake
A surface cooling pattern in the equatorial Pacific associated with a negative phase of the Interdecadal Pacific Oscillation is the leading hypothesis to explain the smaller rate of global warming during 1998-2014, with these cooler than normal conditions thought to have accelerated the oceanic heat uptake. Here, using a 30-member ensemble simulation of a global Earth system model, we show that in 10% of all simulated decades with a global cooling trend, the eastern equatorial Pacific actually warms. Our finding challenges the view of the equatorial Pacific being the sole pacemaker for generating internal stochastic variability-driven global warming hiatus decades and suggests that past and future surface temperature patterns during hiatus decades may be distinct. In addition, the global ocean heat uptake tends to slow down during hiatus decades implying a fundamentally different global climate feedback factor on decadal timescales than on centennial timescales and calling for caution inferring climate sensitivity from decadal-scale variability.

Ein hochspannende Arbeit. Siehe auch frühere Blogartikel zum Thema:

Aber zurück zum Grünen Wirtschaftskongress, auf dem Rahmstorf dem staunenden Publikum erklärt, dass es das alles gar nicht gäbe. Alles nur eine Erfindung der Wirtschaftslobby. Rahmstorf allein gegen den Rest der Welt – ein bisschen Mitleid bekommt man da schon.

Bei Minute 6:40 des Vortragsvideos tappt Rahmstorf dann sogleich in die nächste Falle. Er behauptet fälschlicherweise – wie schon so oft zuvor – dass die Sonnenaktivität seit 1950 abgenommen hätte. Das ist nicht der Fall, wenn man alle solaren Parameter einbezieht, nicht nur die verlockenden Sonnenflecken. Einen guten Überblick über den Verlauf der Sonnenaktivität gaben kürzlich Egeland et al. 2016 (Abb. 3). Gut zu erkennen ist der 11-jährige Sonnenfleckenzyklus, sozusagen der Herzschlag der Sonne. Ebenso gut zu erkennen ist aber auch die Intensität des ‘Herzschlags’, also die Amplitude der Sonnenaktivität, die um 1990 ein Maximum erreicht (Zyklus 22), das deutlich den Zyklus 19 in den 1950er Jahren übertrumpft. Rahmstorf erzählt also Käse.

 Abb. 3: Entwicklung der solaren Aktivität während der letzten 100 Jahre. Graphik: Egeland et al. 2016.

 

Eigentlich hätte Rahmstorf vorgewarnt sein sollen, denn bereits im November 2016 hatten wir ihn auf WUWT auf seinen Fehler hingewiesen. Damals zeigten wir ihm die langfristige Sonnenaktivitätskurve von Steinhilber et al. 2009, eine Arbeit die offenbar in der Potsdamer Uni-Bilbliothek fehlt und die den 11-jährigen Herzschlag herausmittelt (Abb. 4). Auch hier keine Spur von Rahmstorfs Sonnenmärchen. Wiederum wurde die höchste solare Aktivität in den 1990er Jahren erzielt.

Abb. 4: Entwicklung der globalen Temperatur (GISS), CO2 Konzentration und Sonnenaktivität (Steinhilber et al. 2009).

 

Verschweigen des El Nino, Leugnen des Hiatus/Slowdown, fehlerhafte Darstellung der Sonnenaktivitätsentwicklung: Wer ist es in Wirklichkeit, der hier wissenschaftlich unseriöse Außenseiterthesen vertritt? Im Vortrag kommt nun der große Moment für unser Buch “Die kalte Sonne”, dessen Cover für alle Konferenzteilnehmer groß auf die Leinwand projiziert wird. Eine tolle Werbemaßnahme, für die wir uns recht herzlich bei Herrn Rahmstorf bedanken wollen. Das Buch ist übrigens als Restexemplar für € 15,99 inklusive Versandkosten bei uns direkt erhältlich. Rahmstorf zeigt die folgende Graphik und behauptet, die Realität hätte unsere Temperaturprognose bereits falsifiziert.

Abb. 5. Stefan Rahmstorf vergleicht unsere Temperaturprognose mit der El Nino-Temperaturspitze 2015/16 und glaubt, er hätte die Kurve auf diese Weise falsifiziert. Quelle: Rahmstorf-Vortrag 17.3.2017.

 

Nachdem er glaubt, schnell mal die kalte Sonne abgewatscht zu haben, kehrt er “zur ernsthaften Wissenschaft” zurück, sagt er. Aber nicht so schnell. Liegt die Prognose wirklich so schlimm daneben? Weshalb bricht die Temperaturkurve bei Rahmstorf am Gipfel des El Nino eigentlich ab? Der El Nino ist doch jetzt vorbei und der Adler wieder gelandet? Da helfen nur harte Daten. In der folgenden Graphik (Abb. 6) verwenden wir den GISS-Datensatz, den auch Rahmstorf einsetzt, bemühen uns um ein ähnliches Layout um Vergleichbarkeit zu ermöglichen. Die bunte Kurve zeigt GISS-Monats-Werte, die dicke braune Kurve entspricht einem nahezu zentrierten 12-Monats-Mittel.

Abb. 6. Temperaturentwicklung seit 1997 gemäß NASA GISS-Datensatz, Stand Juni 2017. Die bunte Kurve zeigt GISS-Monats-Werte, die dicke braune Kurve entspricht einem nahezu zentrierten 12-Monats-Mittel. Die Kurve ist copyright-frei, kann gerne weiterverwendet werden.

 

Schön zu sehen, wie sich die Temperaturen derzeit im Sturzflug befinden. Der Juni 2017 ist bereits so tief abgesackt, dass er schon fast wieder in den Prognosebereich eintritt. Der El Nino 2015/16 und halbe El Nino 2016/17 scheinen nun endgültig vergessen zu sein. Auch das 12-monatige Mittel sackt bereits wieder kräftig ab. Die von Rahmstorf gewählte Darstellung ist wissenschaftlich unseriös und wird der kurzlebigen Natur des El Nino nicht gerecht. Die Tatsache, dass er den El Nino mit keinem Wort im Vortrag erwähnt, bereitet mittelschwere Bauchschmerzen.

Nicht nur, dass Rahmstorf die fragwürdige Graphik bei öffentlichen Vorträgen zeigt, sein Aktivistennetzwerk hat die Kurve auch in den Wikipedia-Profilen von Fritz Vahrenholt und Sebastian Lüning verankert. Das ist nicht gerade sehr nachhaltig, wenn man bedenkt, dass die El Nino-Spitze nun wieder abklingt. Auf jeden Fall sollte die Graphik aktualisiert werden. Schon in einem Jahr werden sich die Aktivisten vermutlich darüber ärgern, dass sie die Graphik überhaupt eingefügt haben. Sinkende Sonnenaktivität, kühlende Phase der Ozeanzyklen und ein bisschen La Nina (haha), werden schon bald Resultate zeigen.

Einflussreiche Ozeanzyklen: Taktgeber für globale Erwärmungsbremse und Gaspedal sitzt wohl im tropischen Pazifik

Ein vergleichender Blick auf die globale Temperaturkurve und den Verlauf der Ozeanzyklen der letzten 100 Jahre reicht, um die enge Verbandelung der beiden zu erahnen. Als wir dies vor 5 Jahren in unserem Buch “Die kalte Sonne” taten, ernteten wir dafür einen Protest-Sturm aus der Hardliner-Ecke der Klimawissenschaften. Mittlerweile hat sich das Blatt gewendet und es vergeht kein Monat, ohne dass ein neues Paper zur Thematik erscheint. Unser Fehler: Wir waren unserer Zeit voraus. Dafür möchten wir uns entschuldigen. Wir konnten ja nicht ahnen, dass man die Entdeckung des Zusammenhangs zwischen Temperatur und Ozeanzyklen etwas später eingeplant hatte.

Die Ozeanyzklen (AMO, PDO) pulsieren im 60-Jahrestakt, der auch die Temperatur mal stärker ansteigen und mal stagnieren lässt. Das sieht dann aufgrund des Langzeiterwärmungstrends während der letzten 150 Jahre wie Treppenstufen aus. Kosaka & Xie 2016 haben im Juli 2016 in Nature Geoscience das Treppenmodell beschrieben. Die Flachbereiche (Hiaten) der Temperatur-Stufen ereigneten sich Mitte des 20. Jahrhunderts und Anfang des 21. Jahrhunderts. Zusätzlich gibt es kleinermaßstäbliche Stüfchen. Kosaka & Xie 2016 erklären in ihrer Studie, dass die globalen Erwärmungspausen immer dann stattfinden, wenn sich der tropische Pazifik abkühlt. Insofern scheint diese Meeresregion der Taktgeber der globalen Temperaturentwicklung zu sein. Klimamodelle bekommen hier nur eine lineare Entwicklung errechnet, die charakteristischen Zyklen bekommen sie nicht hin. Hierunter leidet das Vertrauen in die Modelle enorm. Zukunftsprognosen sind mit großen Fragezeichen behaftet.

Aber nicht nur die Hiaten werden durch den tropischen Pazifik bestimmt. Kosaka & Xie 2016 fanden heraus, dass die Erwärmungsphase 1910-1940 durch dieselbe Pazifiksteuerung verstärkt wurde. Ist ja logisch: Wenn die Ozeanzyklen die Erwärmung bremsen können, dann können sie sie auch beschleunigen. Dasselbe passierte übrigens auch 1975-2000. Die Klimamodelle hatten hier lange Zeit angenomen, dass diese Erwärmung vollständig anthropogenen Ursachen zuzuschreiben wäre. Eine krasse Fehlannahme. Als Folge wurde die CO2-Klimasensitivität drastisch überschätzt. Neuere Publikationen nehmen daher eine deutlich niedrigere Klimasensitivität des CO2 an als in den IPCC-Berichten beschrieben. Hier der Abstract von Kosaka & Xie 2016:

The tropical Pacific as a key pacemaker of the variable rates of global warming
Global mean surface temperature change over the past 120 years resembles a rising staircase
1, 2: the overall warming trend was interrupted by the mid-twentieth-century big hiatus and the warming slowdown2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 since about 1998. The Interdecadal Pacific Oscillation9, 10 has been implicated in modulations of global mean surface temperatures6, 11, but which part of the mode drives the variability in warming rates is unclear. Here we present a successful simulation of the global warming staircase since 1900 with a global ocean–atmosphere coupled model where tropical Pacific sea surface temperatures are forced to follow the observed evolution. Without prescribed tropical Pacific variability, the same model, on average, produces a continual warming trend that accelerates after the 1960s. We identify four events where the tropical Pacific decadal cooling markedly slowed down the warming trend. Matching the observed spatial and seasonal fingerprints we identify the tropical Pacific as a key pacemaker of the warming staircase, with radiative forcing driving the overall warming trend. Specifically, tropical Pacific variability amplifies the first warming epoch of the 1910s–1940s and determines the timing when the big hiatus starts and ends. Our method of removing internal variability from the observed record can be used for real-time monitoring of anthropogenic warming.

Bereits im Februar 2015 hatten Byron Steinman und Kollegen in Science die Ozeanzyklen als Temperatur-Oszillator identifiziert:

Atlantic and Pacific multidecadal oscillations and Northern Hemisphere temperatures
The recent slowdown in global warming has brought into question the reliability of climate model projections of future temperature change and has led to a vigorous debate over whether this slowdown is the result of naturally occurring, internal variability or forcing external to Earth’s climate system. To address these issues, we applied a semi-empirical approach that combines climate observations and model simulations to estimate Atlantic- and Pacific-based internal multidecadal variability (termed “AMO” and “PMO,” respectively). Using this method, the AMO and PMO are found to explain a large proportion of internal variability in Northern Hemisphere mean temperatures. Competition between a modest positive peak in the AMO and a substantially negative-trending PMO are seen to produce a slowdown or “false pause” in warming of the past decade.

So richtig froh wird die Steinman-Gruppe über den Ozeanzyklen-Mechnanimus jedoch nicht. Bereits der Begriff “falsche Pause” deutet dies an. Um es deutlich zu sagen: Die Pause ist natürlich echt. Wie die Ozeanzyklen diese Oszillation genau verursachen, ist noch nicht ganz klar. Vermutlich wird dreißig Jahre lang Wärme im Ozean gebunkert, die dann in den darauf folgenden 30 Jahren wieder ausgepuckt wird. Während die Erwärmung während eines Hiatus auf der Meeres- und Landoberfläche stoppt, sollten die tieferen Wasserschichten wärmer werden. Das Gegenteil passiert dann drei Jahrzehnte später: Die tiefen Ozeanschichten kühlen ab, wohingegen sich die Oberflächentemperatur besonders schnell erhöht. Dies wäre dann eine “falsche Turboerwärmung”, um mit den Worten der Steinman-Gruppe zu sprechen. In der populärwissenschaftlichen Erläuterung ihrer Ergebnisse, behaupten dann Steinman et al. 2015 interessanterweise, dass die Erwärmungspause nun bald wieder vorbei wäre. Eine kühne These, wenn doch in Wirklichkeit erst 15 der 30 Jahre des Hiatus herum sind und die Ozeanzyklen jetzt kräftig nach unten ziehen. Hier die Beschreibung der “Significance” aus dem Paper:

Is the end of the warming hiatus nigh?
Which recent climate changes have been forced by greenhouse gas emissions, and which have been natural fluctuations of the climate system? Steinman et al. combined observational data and a large collection of climate models to assess the Northern Hemisphere climate over the past 150 years (see the Perspective by Booth). At various points in time, the Pacific Decadal Oscillation and the Atlantic Multidecadal Oscillation have played particularly large roles in producing temperature trends. Their effects have combined to cause the apparent pause in warming at the beginning of the 21st century, known as the warming “hiatus.” This pause is projected to end in the near future as temperatures resume their upward climb.

Wer mehr zu dem Artikel wissen möchte, dem sei auch die Diskussion von Judith Curry empfohlen.

 

Teleconnections: Wie hängt der Golfstrom mit dem Agulhasstrom zusammen?

Der Verlauf des Golfstroms unterliegt natürlichen Schwankungen. Was ist der Antrieb dieser Variabilität, die im Maßstab mehrerer Jahrzehnte abläuft? Ein Autorenteam bestehend aus Sanchez-Franks & Zhang konnte diese Frage im November 2015 in den Geophysical Research Letters beantworten: Es sind die Atlantischen Ozeanzyklen:

Impact of the Atlantic meridional overturning circulation on the decadal variability of the Gulf Stream path and regional chlorophyll and nutrient concentrations
In this study, we show that the underlying physical driver for the decadal variability in the Gulf Stream (GS) path and the regional biogeochemical cycling is linked to the low frequency variability in the Atlantic meridional overturning circulation (AMOC). There is a significant anticorrelation between AMOC variations and the meridional shifts of the GS path at decadal time scale in both observations and two Earth system models (ESMs). The chlorophyll and nutrient concentrations in the GS region are found significantly correlated with the AMOC fingerprint and anticorrelated with the GS path at decadal time scale through coherent isopycnal changes in the GS front in the ESMs. Our results illustrate how changes in the large-scale ocean circulation, such as AMOC, are teleconnected with regional decadal physical and biogeochemical variations near the North American east coast. Such linkages are useful for predicting future physical and biogeochemical variations in this region.

Einige Monate zuvor, im Juni 2015, hatte bereits eine Forschergruppe der Universität Bremen um Achim Roessler im Journal of Geophysical Research einen Bezug zwischen Atlantischen Strömungen und der Nordtatlantischen Oszillation (NAO) dokumentiert. Einen statistisch signifikanten Langzeittrend fanden die Bremer nicht. Abstract:

Long-term observations of North Atlantic Current transport at the gateway between western and eastern Atlantic
We exploit the correlation between the NAC transport measured between 2006 and 2010 and the geostrophic velocity from altimeter data to extend the time series of NAC transports to the period from 1992 to 2013. The mean NAC transport over the entire 21 years is 27 ± 5 Sv, consisting of 60% warm water of subtropical origin and 40% subpolar water. We did not find a significant trend in the total transport time series, but individual segments had opposing trends, leading to a more focused NAC in the central subsection and decreasing transports in the southern and northern segments. The spectral analysis exhibits several significant peaks. The two most prominent are around 120 days, identified as the time scale of meanders and eddies, and at 4–9 years, most likely related to the NAO. Transport composites for the years of highest and lowest NAO indices showed a significantly higher transport (+2.9 Sv) during strong NAO years, mainly in the southern segment.

Eine wichtige Regel beim Klima ist es, nicht auf Kurzzeittrends hereinzufallen. Das ist so ähnlich wie beim Tagesgang. Wenn es abends dämmert, gibt es einen stark negativen Trend im Sonnenlicht. Es wäre nun aber falsch, diesen Trend mehrere Tage oder gar Wochen in die Zukunft zu extrapolieren. Denn eines ist klar: Die Sonne wird am nächsten Tage wieder aufgehen, so wie sie es jeden Tag macht. Es sei denn, man wohnt jenseits des Polarkreises, wo seltsame Dinge passieren…

Im Juli 2016 publizierten Kathryn Kelly und Kollegen in den Geophysical Research Letters zu Golfstrom-Kurzzeittrends. Nach einer Abschwächung folgte eine teilweise Erholung:

Impact of slowdown of Atlantic overturning circulation on heat and freshwater transports.
Recent measurements of the strength of the Atlantic overturning circulation at 26°N show a 1 year drop and partial recovery amid a gradual weakening. To examine the extent and impact of the slowdown on basin wide heat and freshwater transports for 2004–2012, a box model that assimilates hydrographic and satellite observations is used to estimate heat transport and freshwater convergence as residuals of the heat and freshwater budgets. Using an independent transport estimate, convergences are converted to transports, which show a high level of spatial coherence. The similarity between Atlantic heat transport and the Agulhas Leakage suggests that it is the source of the surface heat transport anomalies. The freshwater budget in the North Atlantic is dominated by a decrease in freshwater flux. The increasing salinity during the slowdown supports modeling studies that show that heat, not freshwater, drives trends in the overturning circulation in a warming climate.

Die University of Washington gab dazu im Oktober 2016 eine Pressemitteilung heraus. Darin erläutern die Autoren, dass die ursprünglich in Potsdam und anderswo erdachte Erklärung der langfistigen Golfstromabschwächung nicht richtig sein kann. Der ehemals verantwortlich gehaltene Salzgehalt hat sich nämlich gänzlich anders entwickelt als im Modell angenommen, das dann u.a. den Katastrophenfilm “The Day after tomorrow” inspiriert hat. Vielmehr fanden die Forscher Gemeinsamkeiten mit dem Agulhas-Strom am Südende Afrikas. Es muss etwas geben, was sowohl Golfstrom als auch Agulhas-Strom beeinflusst. Die von Kelly et al. beobachteten “Teleconnections” (also Fernkopplungen) könnten z.B. durch solare Schwankungen beeinflusst sein, die bereits in der Vergangenheit Wind- und Meeresströmungsysteme verschoben hat, z.B. während der Mittelalterlichen Wärmeperiode. Siehe z.B. Hahn et al. 2017. Die Pressemitteilung erklärt zudem, dass es sich bei der von einigen Kollegen ausgeschlachteten Abschwächung des Golfstroms um eine Messreihe von wenigen Jahren handelt, hier 2004-2012, lediglich 8 Jahre. Das ist herzlich wenig, wenn man bedenkt, das die Ozeanzyklen wie AMO und NAO auf Zeitskalen von 60 Jahren operieren. Siehe auch unseren Blogartikel “Einkassiert: Umstrittene Rahmstorf-These von langfristiger Abschwächung des Golfstroms ist nun endgültig vom Tisch“.

Hier also die Pressemitteilung der University of Washington zu Kelly et al. 2016:

Atlantic Ocean’s slowdown tied to changes in the Southern Hemisphere

The ocean circulation that is responsible for England’s mild climate appears to be slowing down. The shift is not sudden or dramatic, as in the 2004 sci-fi movie “The Day After Tomorrow,” but it is a real effect that has consequences for the climates of eastern North America and Western Europe. Also unlike in that movie, and in theories of long-term climate change, these recent trends are not connected with the melting of the Arctic sea ice and buildup of freshwater near the North Pole. Instead, they seem to be connected to shifts at the southern end of the planet, according to a recent University of Washington study in the journal Geophysical Research Letters.

“It doesn’t work like in the movie, of course,” said Kathryn Kelly, an oceanographer at the UW’s Applied Physics Laboratory. “The slowdown is actually happening very gradually, but it seems to be happening like predicted: It does seem to be spinning down.” The study looked at data from satellites and ocean sensors off Miami that have tracked what’s known as the Atlantic overturning circulation for more than a decade. Together they show a definite slowdown since 2004, confirming a trend suspected before then from spottier data. Looking at other observations to determine the cause, the researchers ruled out what had been the prime suspect until now: that massive melting and freshening in the North Atlantic could stop water from sinking and put the brakes on the overturning circulation, which moves warmer water north along the ocean’s surface and sends cold water southward at depths.

“It appears that this 10-year slowdown is not related to salinity,” Kelly said. In fact, despite more ice melt, surface water in the Arctic is getting saltier and therefore denser, she said, because of less precipitation. “That means the slowdown could not possibly be due to salinity — it’s just backwards. The North Atlantic has actually been getting saltier.” Instead, the authors saw a surprising connection with a current around the southern tip of South Africa. In what’s known as the Agulhas Current, warm Indian Ocean water flows south along the African coast and around the continent’s tip toward the Atlantic, but then makes a sharp turn back to join the stormy southern circumpolar current. Warm water that escapes into the Atlantic around the cape of South Africa is known as the Agulhas Leakage. The new research shows the amount of leakage changes with the quantity of heat transported northward by the overturning circulation. “We’ve found that the two are connected, but I don’t think we’ve found that one causes the other,” Kelly said. “It’s more likely that whatever changed the Agulhas changed the whole system.” She believes atmospheric changes may be affecting both currents simultaneously. “Most people have thought this current should be driven by a salinity change, but maybe it’s the [Southern Ocean] winds,” Kelly said.

The finding could have implications for northern European and eastern U.S. climates, and for understanding how the world’s oceans carry heat from the tropics toward the poles. “I think it changes how we think about the whole Atlantic overturning circulation, of which the Gulf Stream is a part,” said co-author LuAnne Thompson, a UW professor of oceanography. “It brings back the role of the atmosphere into what’s controlling the climate in the high latitudes, that it’s not all driven by what’s happening in the oceans.” And while a slowdown of the Gulf Stream and broader overturning circulation, for whatever reason, would bring less warm water to eastern North America and Western Europe, any effects are overwhelmed by the overall warming due to global climate change. “So that whole concept in the movie of New York harbor freezing doesn’t make any sense,” Kelly said. “If the Gulf Stream doesn’t carry as much heat from the tropics, it just means that the North Atlantic is not going to warm up as fast as the rest of the ocean — it’s not going to cool down.”

Der Golfstrom unterlag eigentlich schon immer Schwankungen in unterschiedlichen Zeitmaßstäben. Die Universität Heidelberg berichtete bereits 2012 über Änderungen während der letzten Eiszeit:

Klimawandel: Die Vergangenheit der Atlantischen Wärmepumpe

Die Zirkulation des Atlantischen Ozeans war während der letzten Eiszeit schneller als heute

Der Wärmetransport im Atlantischen Ozean war während der letzten Eiszeit nicht etwa schwächer, wie lange Zeit angenommen, sondern tatsächlich stärker als heutzutage. Das hat ein internationales Forscherteam unter Leitung von Umweltphysikern der Universität Heidelberg herausgefunden. Die Wissenschaftler haben mit Hilfe hochpräziser Messungen von natürlichen Radionukliden in Meeressedimenten die Zirkulationsstärke des Ozeans untersucht und dabei neue Erkenntnisse zur Vergangenheit der „Atlantischen Wärmepumpe“ gewonnen. Die Forschungsergebnisse, die auch für korrekte Vorhersagen künftiger Klimamodelle von Bedeutung sind, wurden in der Zeitschrift „Nature Geoscience“ veröffentlicht.

„Dank des Golfstroms und seiner nördlichen Ausläufer ist es hierzulande weit wärmer als auf denselben Breitengraden in Nordamerika. Ohne den Wärmetransport des Meeres mit einer vergleichbaren Leistung von einer Million Großkraftwerken würden in Nord- und Westeuropa deutlich kühlere Temperaturen herrschen“, erläutert Dr. Jörg Lippold vom Institut für Umweltphysik der Universität Heidelberg, der Erstautor der Studie ist. Die „Fernheizung Europas“ entspringt im Golf von Mexiko, wo sich das Meer aufheizt und dann gelenkt durch Winde und die Erddrehung warmes Wasser nach Nord-Ost strömen lässt. Dabei kühlt das Oberflächenwasser ab, wird dadurch immer dichter und sinkt im Nordatlantik, um schließlich in der Tiefe wieder zurück nach Süden zu fließen.

„Diesen Rückfluss konnten wir nun mithilfe zweier exotischer Vertreter des Periodensystems aus Bohrproben im Tiefseesediment des Atlantiks erstmals quantitativ bestimmen“, so der Heidelberger Wissenschaftler. Die beiden untersuchten Isotope – dies sind 231-Protactinium und 230-Thorium – entstehen aus dem radioaktiven Zerfall des im Meerwasser natürlich vorkommenden Urans. Während Thorium ohne Umwege ins Sediment am Meeresboden eingelagert wird, folgt das Protactinium der Zirkulation und wird mit der Strömung der Tiefsee aus dem Nordatlantik befördert. Das Mengenverhältnis der beiden Stoffe im Sediment spiegelt daher die Strömungsstärke wider. Um die Zeit der größten globalen Eisbedeckung vor rund 20.000 Jahren wurde im Verhältnis weniger 231-Protactinium gemessen. Wie Dr. Lippold erläutert, kann dies, unterstützt durch Modellrechnungen, als eine Verstärkung der Atlantischen Zirkulation gedeutet werden.

Für Modelle, mit denen die Zukunft des globalen Klimas berechnet werden soll, spielt die Erkenntnis, dass in der Eiszeit der Atlantik schneller zirkulierte, eine wichtige Rolle. Die Korrektheit der Vorhersagen von Klimamodellen wird nicht zuletzt daran gemessen, ob sie das Klima der Vergangenheit richtig wiedergeben können. „Ein entscheidender Faktor im Klimasystem der Erde sind die Ozeane. Im Meerwasser der Erde ist ungefähr 50mal mehr CO2 gebunden als in der Atmosphäre, und es besitzt deren 1.000fache Wärmespeicherkapazität“, sagt Dr. Lippold. „Wenn der Ozean damals schneller zirkulierte, konnte er auch mehr CO2 aufnehmen und der Atmosphäre entziehen.“

Das Verstehen dieser Zusammenhänge hat für weite Teile Europas eine besondere Bedeutung: „Sollte sich im Zuge des Klimawandels das Meer erwärmen und sich durch Schmelzwasser oder vermehrte Niederschläge die Dichte des Wassers im Nordatlantik verringern, könnte die Wärmepumpe ins Stocken geraten. Das würde paradoxerweise in Europa zu einer Abkühlung führen, während sich der übrige Globus aufheizt“, sagt der Heidelberger Umweltphysiker.

Grundlage für die groß angelegte Studie des internationalen Forscherteams waren Messungen an Massenspektrometern und Teilchenbeschleunigern, mit denen die erforderlichen Konzentrationsmessungen im Bereich von nur wenigen Picogramm durchgeführt werden konnten. An der Untersuchung unter Leitung von Dr. Jörg Lippold waren Wissenschaftler aus Vancouver, Paris, Oxford, Zürich, Lyon, Bristol und Tübingen beteiligt. Von deutscher Seite wurde das Projekt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft unterstützt. Informationen im Internet sind unter www.iup.uni-heidelberg.de/institut/forschung/groups/fa/marine zu finden.

Originalveröffentlichung:
Jörg Lippold, Yiming Luo, Roger Francois, Susan E. Allen, Jeanne Gherardi, Sylvain Pichat, Ben Hickey, Hartmut Schulz: Strength and geometry of the glacial Atlantic Meridional Overturning Circulation. Nature Geoscience (14. Oktober 2012), doi 10.1038/ngeo1608

Angesichts der Tatsache, dass die Fachwelt deutlich Abstand vom Konzept einer langfristigen Golfstromabschwächung genommen hat, müssen neue Golfstrom-Schreckgespenster her. Phrampus & Hornbach versuchten sich 2012 mit einem Gashydrat-Kollaps, den der Deutschlandfunk damals sogleich ausschlachtete.  Heute, 5 Jahre Forschung später, sieht man den Sachverhalt deutlich nüchterner:

 

Florida Institute of Technology: Südseeriffe vermögen mit dem Meeresspiegelanstieg mitzuwachsen

Der Meeresspiegelanstieg war bereits vielfach Thema hier im Blog, auch im Bereich der Pazifikinseln. Die Forschung ist weiterhin aktiv, so dass es sich lohnt, einen Blick in die neuesten Resultate zu werfen. Im Juli 2015 gab das Florida Institute of Technology per Pressemitteilung bekannt, dass die kleinen Koralleninseln duchaus eine Chance haben, mit dem Meeresspiegelanstieg Schritt zu halten:

New Study from Florida Tech Finds Pacific Reef Growth Can Match Rising Sea

For Reef Growth to Keep Up, However, Ocean Temperatures Must Stabilize

The coral reefs that have protected Pacific Islanders from storm waves for thousands of years could grow rapidly enough to keep up with escalating sea levels if ocean temperatures do not rise too quickly, according to a new study from Florida Institute of Technology. The study, published Wednesday in the journal Royal Society Open Science, provides the first evidence that well-managed reefs will be able to keep up with sea-level rise through vertical growth. But that can happen only if carbon dioxide levels in the atmosphere stay below 670 parts-per million (ppm). Carbon dioxide is the principal greenhouse gas responsible for most of global warming, which in turn increases ocean temperatures.

Today, the level of carbon dioxide is 400 ppm. Beyond 670 ppm – which represents a 3.5 degree Fahrenheit ocean temperature increase and could be reached within the next 100 years – even healthy reefs will not be able keep up. “Reefs will continue to keep up with sea-level rise if we reduce our emission of greenhouse gases,” said Florida Tech’s Rob van Woesik, a professor in the Department of Biological Sciences. “If reefs lose their capacity to keep up with sea-level rise they will drown.” Van Woesik was joined by researchers from the University of Queensland and the Palau International Coral Reef Center in the study, which took place in Palau in the western Pacific Ocean.

Coral reefs are an intricate part of island culture, and they are considered a precious resource in the Pacific Ocean. If global temperatures continue to rise and thus retard the growth of these natural storm barriers, the homelands of millions of people on lands throughout the Pacific Ocean will be in jeopardy. The paper can be found at http://rsos.royalsocietypublishing.org/content/2/7/150181.

Hier noch der Abstract der besprochenen Arbeit von van Woesik et al. 2015:

Keep up or drown: adjustment of western Pacific coral reefs to sea-level rise in the 21st century
Since the Mid-Holocene, some 5000 years ago, coral reefs in the Pacific Ocean have been vertically constrained by sea level. Contemporary sea-level rise is releasing these constraints, providing accommodation space for vertical reef expansion. Here, we show that Porites microatolls, from reef-flat environments in Palau (western Pacific Ocean), are ‘keeping up’ with contemporary sea-level rise. Measurements of 570 reef-flat Porites microatolls at 10 locations around Palau revealed recent vertical skeletal extension (78±13 mm) over the last 6–8 years, which is consistent with the timing of the recent increase in sea level. We modelled whether microatoll growth rates will potentially ‘keep up’ with predicted sea-level rise in the near future, based upon average growth, and assuming a decline in growth for every 1°C increase in temperature. We then compared these estimated extension rates with rates of sea-level rise under four Representative Concentration Pathways (RCPs). Our model suggests that under low–mid RCP scenarios, reef-coral growth will keep up with sea-level rise, but if greenhouse gas concentrations exceed 670 ppm atmospheric CO2 levels and with +2.2°C sea-surface temperature by 2100 (RCP 6.0 W m−2), our predictions indicate that Porites microatolls will be unable to keep up with projected rates of sea-level rise in the twenty-first century.

Das sind gute Nachrichten. Gibt es überhaupt zwingende Hinweise auf anthropogenes Zutun zum pazifischen Meeresspiegelgeschehen? Palanisamy et al. 2015 haben die diversen Ozeanzyklen aus dem pazifischen Meeresspiegelsignal herausgerechnet und fanden kaum einen Rest. Sie schlussfolgern, dass es bisher keinen robusten Hinweis auf einen “menschlichen Fingerabdruck” beim pazifischen Meeresspiegelanstieg gibt. Hier der Abstract aus den Environmental Research Letters:

Is anthropogenic sea level fingerprint already detectable in the Pacific Ocean?
Sea level rates up to three times the global mean rate are being observed in the western tropical Pacific since 1993 by satellite altimetry. From recently published studies, it is not yet clear whether the sea level spatial trend patterns of the Pacific Ocean observed by satellite altimetry are mostly due to internal climate variability or if some anthropogenic fingerprint is already detectable. A number of recent studies have shown that the removal of the signal corresponding to the Pacific Decadal Oscillation (PDO)/Interdecadal Pacific Oscillation (IPO) from the observed altimetry sea level data over 1993–2010/2012 results in some significant residual trend pattern in the western tropical Pacific. It has thus been suggested that the PDO/IPO-related internal climate variability alone cannot account for all of the observed trend patterns in the western tropical Pacific and that the residual signal could be the fingerprint of the anthropogenic forcing. In this study, we investigate if there is any other internal climate variability signal still present in the residual trend pattern after the removal of IPO contribution from the altimetry-based sea level over 1993–2013. We show that subtraction of the IPO contribution to sea level trends through the method of linear regression does not totally remove the internal variability, leaving significant signal related to the non-linear response of sea level to El Niño Southern Oscillation (ENSO). In addition, by making use of 21 CMIP5 coupled climate models, we study the contribution of external forcing to the Pacific Ocean regional sea level variability over 1993–2013, and show that according to climate models, externally forced and thereby the anthropogenic sea level fingerprint on regional sea level trends in the tropical Pacific is still too small to be observable by satellite altimetry.

Wenn man die Ozeanzyklenmuster und ihre Beeinflussung des pazifischen Meeresspiegels erst einmal verstanden hat, eröffnet dies gute Prognosemöglichkeiten, wie Hamlington et al. 2016 darlegen konnten:

An ongoing shift in Pacific Ocean sea level
Based on the satellite altimeter data, sea level off the west coast of the United States has increased over the past 5 years, while sea level in the western tropical Pacific has declined. Understanding whether this is a short-term shift or the beginning of a longer-term change in sea level has important implications for coastal planning efforts in the coming decades. Here, we identify and quantify the recent shift in Pacific Ocean sea level, and also seek to describe the variability in a manner consistent with recent descriptions of El Nino-Southern Oscillation (ENSO) and particularly the Pacific Decadal Oscillation (PDO). More specifically, we extract two dominant modes of sea level variability, one related to the biennial oscillation associated with ENSO and the other representative of lower-frequency variability with a strong signal in the northern Pacific. We rely on cyclostationary empirical orthogonal function (CSEOF) analysis along with sea level reconstructions to describe these modes and provide historical context for the recent sea level changes observed in the Pacific. As a result, we find that a shift in sea level has occurred in the Pacific Ocean over the past few years that will likely persist in the coming years, leading to substantially higher sea level off the west coast of the United States and lower sea level in the western tropical Pacific.

Damit Korallen mitwachsen können und Mangroven gegen Erosion schützen, müssen diese aber auch am Leben gelassen werden. Hier müssen die Pazifikanwohner selber aktiv werden: Korallensand von aktiven Riffen abzubaggern, Abhacken von Mangroven und Einleiten von ungeklärten Abwässern kann es nicht geben, insbesondere wenn sich einige der “Täter” gleichzeitig als Klimaopfer darstellen. Zum Thema Mangrovenschutz veröffentlichte die University of Southampton im Juli 2015 die folgende Pressemitteilung:

Mangroves help protect against sea level rise

Mangrove forests could play a crucial role in protecting coastal areas from sea level rise caused by climate change, according to new research involving the University of Southampton. 

A joint study between researchers at the University of Southampton along with colleagues from the Universities of Auckland and Waikato in New Zealand used cutting-edge mathematical simulations to study how mangrove forests respond to elevated sea levels. Taking New Zealand mangrove data as the basis of a new modelling system, the team were able to predict what will happen to different types of estuaries and river deltas when sea levels rise. They found areas without mangroves are likely to widen from erosion and more water will encroach inwards, whereas mangrove regions prevent this effect – which is likely due to soil building up around their mesh-like roots and acting to reduce energy from waves and tidal currents.

Coastal estuaries and recesses in coastlines that form bays receive the run-off from erosion on steep catchments, which give them the tendency to fill in over time. As they infill, the movement of the tidal currents over the shallow areas create networks of sandbanks and channels. The sand banks grow upward to keep pace with water level changes, while the channels get deeper to efficiently drain the excess water out to sea. The researchers’ latest work shows that mangroves can facilitate this process, by adding leaf and root structures into the accumulating sediment, which increase the elevation while enhancing the trapping of new sediment arriving from the catchment. Dr Barend van Maanen from the University of Southampton explains: “As a mangrove forest begins to develop, the creation of a network of channels is relatively fast. Tidal currents, sediment transport and mangroves significantly modify the estuarine environment, creating a dense channel network.

“Within the mangrove forest, these channels become shallower through organic matter from the trees, reduced sediment resuspensions (caused by the mangroves) and sediment trapping (also caused by the mangroves) and the sea bed begins to rise, with bed elevation increasing a few millimetres per year until the area is no longer inundated by the tide.” In modelling of sea level rise in the study, the ability of mangrove forest to gradually create a buffer between sea and land occurs even when the area is subjected to potential sea level rises of up to 0.5mm per year. Even after sea level rise, the mangroves showed an enhanced ability to maintain an elevation in the upper intertidal zone.

Associate Professor Karin Bryan, from the University of Waikato, says the spread of mangroves is changing the New Zealand coastal landscape. “In New Zealand, mangroves have been traditionally viewed as undesirable as they take over areas where there were once sandy beaches. In other countries, this is not the case as they are seen as a buffer for climate change in low level areas.” “Now we know that they also could play a critical role in buffering our coastal land from the effects of sea level rise. Although the study is on Avicennia marina (the only species of mangrove that occurs in New Zealand), Avicennia occurs in every major mangrove habitat in the world.”

Overseas studies have shown mangroves have the ability to remove carbon from the atmosphere and protect people from hazards such as tsunami. The research team hopes that this work will enhance the case for protecting global fringing wetlands from the threats of drainage and clearance caused by development and aquaculture pressures. “These findings show that mangrove forests play a central role in estuarine and salt marsh environments,” Associate Professor Giovanni Coco from the University of Auckland says. “As we anticipate changes caused by climate change, it’s important to know the effect sea level rise might have, particularly around our coasts. “Mangroves appear to be resilient to sea level rise and are likely to be able to sustain such climatic change. The implications for the New Zealand coastline are considerable and will require new thinking in terms of sediment budgets and response to climatic changes.”

Schließlich sei noch auf eine wahrhaftige Katastrophe aus der Südsee hingewiesen. Diese ereignete sich allerdings bereits vor 700 Jahren. Damals gegen 1300 n.Chr. sackten Temperaturen und Meeresspiegel im Pazifikraum drastisch ab, wie Nunn 2000 berichtete. Der Meeresspiegelabfall führte an vielen Stellen zum Abbruch des Korallenriffwachstums und löste sogar kriegerische Konflikte aus.

Environmental catastrophe in the Pacific Islands around A.D. 1300
Paleosea-level data for the Pacific Islands suggest that sea level in the region fell, possibly in two stages, between 680 and 475 cal yr B.P. (A.D. 1270–1475). This was associated with a ∼1.5°C fall in temperature (determined from oxygen-isotope analysis) and an observed increase in El Niño frequency. For a long time, it has been clear that these changes—characterized as the “A.D. 1300 event”—brought about environmental and cultural changes on Pacific Islands. These are documented here systematically for the first time. Temperature fall, sea-level fall, and possibly short-lived precipitation increase are the principal effects of the A.D. 1300 event. Temperature fall stressed ecosystems, but its effects are difficult to separate from those of the others. Sea-level fall saw dramatic falls of nearshore coral-reef productivity and the formation of (habitable) reef islands (motu). Precipitation rise increased upland erosion and lowland sedimentation. The human outcomes of these environmental changes are organized in three groups: conflict, settlement-pattern changes, and the end of long-distance voyaging. Conflict increased during/after the A.D. 1300 event because of an abrupt fall in the food resource base. This also caused large coastal settlements on many islands to be abandoned in favor of caves and/or smaller fortified hilltop settlements. Successful long-distance voyages ceased during/after the A.D. 1300 event, as did interisland exchange within many archipelagoes. The regional (rather than local) extent of the A.D. 1300 event is demonstrated. Questions remain as to its synchronicity and duration.

 

Südsee-Meeresspiegel: Enorme natürliche Schwankungen der letzten Jahrtausende geben Rätsel auf

In Nordost-Australien ereignete sich vor 1000 Jahren etwas ganz Merkwürdiges: Der Meeresspiegel sackte vierhundert Jahre lang um etwa einen Meter ab, wie Lewis et al. 2015 berichteten:

Rapid relative sea-level fall along north-eastern Australia between 1200 and 800 cal. yr BP: An appraisal of the oyster evidence
A fast-paced post-glacial sea-level rise and subsequent mid-Holocene sea-level highstand are well documented at several far field locations away from the presence of former ice sheets but sea-level development during the late Holocene remains ambiguous. In this study, we present new data from modern and fossil oysters attached to shoreline rocks along the north-eastern Australian coastline that reveal new constraints on the nature and timing of relative sea-level change over the past 2500 yr. Surveyed elevations of various contemporary oyster zones contextualize modern oyster growth forms in relation to sea-level datum and build the reference for our fossil oyster data. Based on survey data and field observations we developed a robust set of criteria for measuring fossil oysters to determine their relative sea-level position and constrain the uncertainties associated with these reconstructions. Thick (> 10 cm) fossil oyster visors above the equivalent modern growth suggest higher relative sea-levels in the past (i.e. > 1200 cal. yr BP). Radiocarbon analyses of the modern oyster visors suggest continuous lateral accumulation over the past ~ 800 yr which implies relatively stable sea-level over this period. The modern and fossil dataset defines a distinct and rapid relative ~ 1 m sea-level fall between 1200 and 800 cal. yr BP. Whether the sea-level fall was stepped or followed a broader smooth/monotonic pattern is unclear. The timing coincides with the initiation of some inshore fringing coral reefs in the Great Barrier Reef region and other major geomorphological changes along the coastal zone. A combination of various factors may have been the driving mechanism behind this relative sea-level fall with rates between 1.0 to 5.2 mm yr− 1.

Die natürliche Dynamik des Meeresspiegels ist hochspannend und noch schlecht verstanden. Dies wäre jedoch notwendig, damit die Modelle sie vollumfänglich einbeziehen können. Nur so bekommen die Simulationen den notwendigen Skill. Momentan prallen Wirklichkeit und modellierte Zukunft krass aneinander. JoNova präsentierte die folgende Meeresspiegelkurve für das autralische Perth, wobei es noch immer keinerlei Hinweise auf die vorhergesagte Beschleunigung des Meeresspiegelanstiegs gibt:

 

Im Bereich der Fidji-Inseln gibt es Diskussionen über die Anstiegsrate. Wie so häufig, kommen verschiedene Raten heraus, je nachdem welchen Startpunkt und welches Intervall man wählt.

Weiter gehts im Funafuti Atoll. Dort hat sich die Inselfläche trotz starkem Meeresspiegelanstieg von 5 mm pro Jahr nicht verringert. Im Gegenteil: Die Inseln sind sogar in den letzten 100 Jahren um 7% gewachsen. Ein beeindruckendes Beispiel dafür, dass die pazifischen Koralleninseln aus Lebewesen bestehen, die dem Meeresspiegel einfach hinterherwachsen. Das haben sie bereits vor 10.000 Jahren getan, als die Meeresspiegelanstiegsraten nach der letzten Eszeit um ein Vielfaches über den aktuellen Werten lagen. Die Studie vom Funafuti Atoll stammt von Kench et al. 2015:

Coral islands defy sea-level rise over the past century: Records from a central Pacific atoll
The geological stability and existence of low-lying atoll nations is threatened by sea-level rise and climate change. Funafuti Atoll, in the tropical Pacific Ocean, has experienced some of the highest rates of sea-level rise (∼5.1 ± 0.7 mm/yr), totaling ∼0.30 ± 0.04 m over the past 60 yr. We analyzed six time slices of shoreline position over the past 118 yr at 29 islands of Funafuti Atoll to determine their physical response to recent sea-level rise. Despite the magnitude of this rise, no islands have been lost, the majority have enlarged, and there has been a 7.3% increase in net island area over the past century (A.D. 1897–2013). There is no evidence of heightened erosion over the past half-century as sea-level rise accelerated. Reef islands in Funafuti continually adjust their size, shape, and position in response to variations in boundary conditions, including storms, sediment supply, as well as sea level. Results suggest a more optimistic prognosis for the habitability of atoll nations and demonstrate the importance of resolving recent rates and styles of island change to inform adaptation strategies.

Auf nach Kiribati. Die Zeit kredenzte ihren Lesern Ende 2015 die übliche Horrorstory mit Sintflut und Klimaflüchtlingen. Neuseeland bietet jedes Jahr 75 Insulanern an, zu ihnen überzusiedeln. Offenbar wollen die Einwohner Kirbatis dies aber gar nicht, denn viele der Kontingent-Plätze bleiben ungenutzt. Auch scheint ein aus Funk und Fernsehen bekannter Klimaflüchtling schon wieder auf der Insel zu sein. Judith Curry schreibt über die angebliche Klimatragödie von Kiribati:

The alarm surrounding the Kiribati refugee crisis is yet another example of blaming human-caused climate change for human-caused environmental problems that have nothing to do with climate change. Addressing the real cause of such problems is needed, rather than hoping for global emissions reductions to solve these problems (at best near the end of the 21st century).   Blaming this problem on human caused global warming trivializes both the plight of Kiribati and the global warming issue.

Auch auf den Marshallinseln hat man Appetit auf den Klima-Finanzkuchen. RT meldete Mitte Juni 2017:

Präsidentin der Marshallinseln bittet EU um Hilfe wegen Klimawandel
Die Präsidentin der Marshallinseln, Hilda Heine,s hat die Europäische Union um mehr Finanzhilfe für bedrohte Länder gebeten. Unterstützung für die Umsetzung der Klimaziele durch Entwicklungsländer sei ein wichtiger Teil des Pariser Abkommens, sagte sie am Mittwoch während der Plenarsitzung des EU-Parlaments in Straßburg.

Weiterlesen auf RT.

Steht es wirklich so schlimm um die Marschallinseln? Vielleicht sollten die EU-Parlamentarier einen kleinen Ausflug in die Parlamentsbibliothek machen. Dort könnten Sie dann im Fachblatt Geology blättern und auf einen Artikel von Murray Ford und Paul Kench stoßen, der im Februar 2016 erschien. Die Forscher überprüften anhand von Luft- und Satellitenbildern, wie sich das Jaluit Atoll der Marshall Islands nach einem Taifun erholt hat. Sie waren regelrecht baff, als sie entdeckten, dass die Inseln in den letzten Jahrzehnten kräftig an Fläche zulegten und sogar die Ausmaße der Zeit von vor dem Taifun 1958 übertrafen. Eine eindrucksvolle Demonstration dafür, dass Korallen Weltmeister sind im Überleben, Anpassen und Reparieren. Hier der Abstract der Studie:

Spatiotemporal variability of typhoon impacts and relaxation intervals on Jaluit Atoll, Marshall Islands
Storms are important drivers of geomorphic change within atoll settings, causing rapid island erosion while also initiating island building through the generation of vast quantities of reef-derived sediment. Due to the combined effects of storms and sea-level rise, reef islands are thought to be on an erosional trajectory. Jaluit Atoll in the Marshall Islands was struck by Typhoon Ophelia in A.D. 1958, causing significant geomorphic change to reef islands. Using aerial photographs as well as recent satellite imagery we track the impacts of the typhoon and the multidecadal recovery of islands. Ophelia caused a significant reduction in total land area of Jaluit Atoll, from 9.95 km2 to 9.45 km2 (–5.1%), with islands on the northeast rim collectively reducing in size from 4.72 km2 to 4.14 km2 (–12.2%). Between 1976 and 2006, 73 of 87 islands increased in size, with the total landmass exceeding the pre-typhoon area (10.25 km2). However, we observe considerable spatiotemporal variability of impacts and relaxation following the typhoon. Results indicate that despite significant typhoon-driven erosion and a relaxation period coincident with local sea-level rise, islands have persisted and grown.

Die Solomoninseln und Nauru haben ein Problem, wenn es um die Verteilung der Klimaschutzgelder geht: Ihr Meeresspiegel weigert sich seit 10 Jahren weiter anzusteigen. Wer kommt für den entgangenen Klimageldregen jetzt auf? Wie könnte man das Meer dazu bewegen, endlich wieder anzuschwellen?

Auch die südlichen Cookinseln sind in Erklärungsbedarf geraten. Rekonstruktionen des Meeresspiegels für die vergangenen 2500 Jahre offenbarten nämlich einen langfristigen Abfall des Meeresspiegels in diesem Zeitraum. Nachzulesen in Goodwin & Harvey 2008 in Marine Geology:

Subtropical sea-level history from coral microatolls in the Southern Cook Islands, since 300 AD
Relative sea-level (RSL) history is reconstructed for the Southern Cook Islands since 300 AD using Porites sp. coral microatolls. The upper surface or height of living coral of the modern microatolls on Rarotonga was rigorously determined by 400 laser survey measurements to be constrained by the sea-level − 0.36 m (below Mean Sea Level) with a standard deviation of ± 0.008 m, that is equivalent to midway between Mean Low Water Neaps and Mean Low Water Springs tidal datums. Fossil microatoll history on the fringing reefs is fragmentary due to multi-decadal to centennial windows of microatoll growth, cyclone destruction, and preservation through coastal progradation. The mid-late Holocene highstand ceased prior to 500 BC and RSL fell from + 1.3 ± 0.1 m to 0.45 ± 0.15 m by 1000 AD at a rate of − 0.5 mm/yr. The RSL minimum occurred during the late 1700s to 1800s AD at − 0.2 m below present, before rising during the 1900s. During the past 500 yr RSL fluctuated, including an abrupt fall at ~ 1750 AD following a sustained multi-decadal high anomaly. Similarly, low RSL anomalies and slow coral growth rates during the 950 to 1000 AD period are indicative of Pacific Basin-wide climate variability and are consistent with extreme La Niña-like climate anomalies previously reported around the Pacific basin. The fall in RSL during the first millennium AD crossed-over tidal thresholds for rapid coastal progradation, when ambient Mean High Water Neaps and Mean High Water Springs fell below the low tide level of the mid-late Holocene high stand. This coastal response is inversely analogous to the projected response to sea-level rise during the latter part of the modern century.

 Abbildung: Meeresspiegelentwicklung der Southern Cook Islands während der vergangenen 2500 Jahre. Quelle: Goodwin & Harvey 2008.

 

Über Tuvalu hatte der Spiegel bereits 2001 eine lustige Geschichte zu erzählen:

Die Südsee-Ente
Wie der Pazifikstaat Tuvalu unterging – beinahe

Es ist Freitag, als Stefan Schmidt, Honorarkonsul der Republik Tuvalu, die Tür seines Büros schließt, die Treppe hinunter geht, sich in seinen Wagen setzt und ihn auf die Autobahn Richtung Hamburg lenkt. Vor ihm liegt eine halbstündige Fahrt und ein Abend mit Ringelnatz im Theater. Die Karte für die Vorstellung ist ein Geschenk von Schmidts Schwester. Es verspricht ein heiterer Abend zu werden, ohne Aufregungen. Ein Abend, wie Schmidt ihn liebt.

Auf der A1 klingelt Schmidts Handy das erste Mal. Am anderen Ende der Leitung spricht eine Mitarbeiterin der “Lübecker Nachrichten”. Sie fragt ihn, wie er zum bevorstehenden Untergang Tuvalus stehe und was er von der angekündigten Evakuierung der Südseerepublik halte. Schmidt starrt in die Dunkelheit. Untergang? Evakuierung? Die Journalistin spricht von Presseagenturen, die das Evakuieren der Atolle für das kommende Jahr melden. Schmidt ist verwirrt.

Weiterlesen im Spiegel

Aber es stimmt schon, pazifische Inseln sind bereits früher in den Fluten versunken, nämlich in Vanuatu, sozusagen dem Atlantis der Südsee. Dies hatte aber weniger mit dem Klimawandel zu tun als mit vulkanischer Senkung, wie Nunn et al. 2006 dokumentierten:

Vanished Islands in Vanuatu: New research and a preliminary geohazard assessment
Oral traditions recalling the disappearances of islands in the volcanically and seismically active central part of the Vanuatu archipelago were collected from informants on Ambae, Maewo, Malakula, and Pentecost Islands. Analyses of the details of these traditions and the meanings of the names of the vanished islands suggest that they once existed. Vanished islands off north‐west Malakula, named Tolamp and Malveveng, are likely to have subsided abruptly down the slope to the interarc rift marked by the South Aoba Basin. The unnamed vanished island off the western tip of Ambae is likely to have subsided during a volcanic or seismic event. The vanished island named (Vanua) Mamata between Ambae, Maewo, and Pentecost is also likely to have slipped down the flank of the slope to the South Aoba Basin. Island disappearances of this kind are memorable expressions of the geohazards that affect areas like central Vanuatu. The novel approach adopted here is argued to be an important adjunct to more conventional approaches to geohazard assessment in such places.

Und schließlich wäre da noch Neuseeland. Eine Rekonstruktion der Meeresspiegelgeschichte der letzten 10.000 Jahre fand Unerwartetes: Der Meeresspiegel lag vor 6000 Jahren bereits einmal 3 m höher als heute! Hier der Abstract der Studie von Clement et al. 2016:

An examination of spatial variability in the timing and magnitude of Holocene relative sea-level changes in the New Zealand archipelago
Holocene relative sea-level (RSL) changes have been reconstructed for four regions within the New Zealand archipelago: the northern North Island (including Northland, Auckland, and the Coromandel Peninsula); the southwest coast of the North Island; the Canterbury coast (South Island); and the Otago coast (South Island). In the North Island the RSL highstand commenced c. 8100–7240 cal yr BP when present mean sea-level (PMSL) was first attained. This is c. 600–1400 years earlier than has been previously indicated for the New Zealand region as a whole, and is consistent with recent Holocene RSL reconstructions from Australia. In North Island locations the early-Holocene sea-level highstand was quite pronounced, with RSL up to 2.75 m higher than present. In the South Island the onset of highstand conditions was later, with the first attainment of PMSL being between 7000–6400 cal yr BP. In the mid-Holocene the northern North Island experienced the largest sea-level highstand, with RSL up to 3.00 m higher than present. This is demonstrably higher than the highstand recorded for the southwest North Island and Otago regions. A number of different drivers operating at a range of scales may be responsible for the spatial and temporal variation in the timing and magnitude of RSL changes within the New Zealand archipelago. One possible mechanism is the north-south gradient in RSL that would arise in the intermediate field around Antarctica in response to the reduced gravitational attraction of the Antarctic Ice Sheet (AIS) as it lost mass during the Holocene. This gradient would be enhanced by the predicted deformation of the lithosphere in the intermediate field of the Southern Ocean around Antarctica due to hydro-isostatic loading and mass loss of the AIS. However, no such long-wavelength signals in sea-surface height or solid Earth deformation are evident in glacial isostatic adjustment (GIA) model predictions for the New Zealand region, while research from Australia has suggested that north-south variations in Holocene RSL changes due to hydro-isostatic influences are limited or non-existent. At the regional-to local-scale, post-glacial meltwater loading on the continental shelf around New Zealand is predicted by GIA modelling to have a significant effect on the timing and magnitude of RSL changes through the phenomenon of continental levering. The spatial variation in continental levering is controlled by the configuration of the coast and the width of the adjacent continental shelf, with continental levering providing a robust explanation for the observed spatial and temporal variations in RSL changes. Further research is required to characterise the regional and local effects of different tectonic regimes, wave climates, and sediment regimes. These are potentially very significant drivers of RSL variability at the regional-to local-scale. However, the magnitude of their potential effects remains equivocal.

 

Einkassiert: Umstrittene Rahmstorf-These von langfristiger Abschwächung des Golfstroms ist nun endgültig vom Tisch

Am 24. Mai 2017 passierte entwas Erstaunliches. Die dem PIK eigentlich wohlgesonnenen Potsdamer Neuesten Nachrichten (PNN) stellten eine der wichtigsten Thesen des PIK-Mannes Stefan Rahmstorf in öffentlich in Frage. Jener hatt jahrelang eine systematische Abschwächung des Golfstromes behauptet, ausgelöst durch den menschengemachten Klimawandel. Mittlerweile steht er mit dieser Ansicht jedoch allein auf weiter Flur. Kaum ein Kollege springt ihm hier mehr zur Seite, denn die Fakten geben diese Interpretation einfach nicht her. In Wirklichkeit ist die existierende Datenreihe viel zu kurz und lokal zu begrenzt, um einen Langfristtrend behaupten zu können. Schlimmer noch, paläoklimatische Rekonstruktionen weisen auf eine starke natürliche Variabilität des Golfstromes hin, angetrieben durch Ozeanzyklen, allen voran die Atlantische Multidekadenoszillation (AMO). Hier zunächst die bemerkenswerten Passagen von Jan Krixmüller aus den PNN:

Der Golfstrom schwächelt. Potsdamer Klima- und Ozeanforscher sind sich allerdings uneins, ob der Klimawandel dahinter steckt – und welche weiteren Folgen das hat.

Der Golfstrom ist ins Wanken geraten. Das haben Forscher mittlerweile anhand von aktuellen Messungen bestätigen können. Statt der rund 30 Millionen Kubikmeter warmen Wassers, die vom Westen kommend pro Sekunde bis zur Nordsee und in den subpolaren Atlantik strömen, waren es seit Beginn der 1990er Jahre zeitweise nur 20 Millionen Kubikmeter, manchmal aber auch mehr. Die Frage ist nun, ob die beobachteten Schwankungen natürliche Ursachen haben oder durch den vom Mensch verursachten Klimawandel hervorgerufen werden– und wie es damit weiter geht. [...]

Zu den beobachteten Schwankungen geht Monika Rhein vom Institut für Umweltphysik der Universität Bremen davon aus, dass sie natürliche Ursachen haben. Der Potsdamer Klimaforscher Stefan Rahmstorf (Uni Potsdam und Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung/PIK) sieht das etwas anders. Er verwies bei einer Diskussion im Bundesforschungsministerium auf eine Studie von 2010 (Dima/Lohmann, AWI Bremerhaven), in der eine langfristige Abschwächung der Strömung seit den 1930er-Jahren indirekt gefolgert wurde. Die Untersuchung habe aufgrund einer Abkühlung der Oberflächentemperatur im subpolaren Nordatlantik auf eine Verringerung der Strömung geschlossen. Die Abkühlung korreliere mit einer überproportionalen Erwärmung im Südatlantik, was die Annahme bekräftige. Wie gesagt aber nur eine Folgerung, da genaue Daten aus dem gesamten Zeitraum fehlen.

Wissenschaftliche Prognosen zum Golfstrom sind schwierig. Das größte Problem sieht Jochem Marotzke vom Max-Planck-Institut für Meteorologie darin, dass zuverlässige direkte Messungen noch nicht weit genug in die Vergangenheit zurückreichen. Schwierig sei auch, dass Messungen ausschließlich eines Abschnittes ein unvollständiges Bild ergeben. Grundsätzlich fehle es an einem Gesamtbild der Situation und an einer feinmaschigen Messreihe, die weit genug in die Vergangenheit zurückreicht.

Ganzen Artikel in den Potsdamer Neuesten Nachrichten lesen.

Bei aller Freude über die neue klimawissenschaftliche Transparenz bei den PNN, muss man doch beim Lesen der Überschrift etwas schmunzeln:

Der Golfstrom schwächelt. Potsdamer Klima- und Ozeanforscher sind sich allerdings uneins, ob der Klimawandel dahinter steckt – und welche weiteren Folgen das hat.

Im Text taucht dann nur ein Forscher aus Potsdam auf, nämlich Rahmstorf. Seine Kritiker kommen allesamt von außerhalb. Vermutlich ist es schlicht unmöglich, Rahmstorf zu widersprechen, wenn man in Postdam selber tätig ist. In Bremen, Hamburg und im Ausland kennt man die Daten. Im Januar 2016 stellten Parker & Ollier den Sachverhalt im Journal of Ocean Engineering and Science klar und schrieben die Hauptaussage direkt in den Titel. Der Begriff AMOC steht dabei im weitesten Sinne für den Golfstrom. Mit “other work” sind v.a. die Thesen der Rahmstorf-Gruppe gemeint:

There is no real evidence for a diminishing trend of the Atlantic meridional overturning circulation
The Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC) is part of the great ocean “conveyor belt” that circulates heat around the globe. Since the early 2000s, ocean sensors have started to monitor the AMOC, but the measurements are still far from accurate and the time window does not permit the separation of short term variability from a longer term trend. Other works have claimed that global warming is slowing down the AMOC, based on models and proxies of temperatures. Some other observations demonstrate a stable circulation of the oceans. By using tide gauge data complementing recent satellite and ocean sensor observations, the stability of the AMOC is shown to go back to 1860. It is concluded that no available information has the due accuracy and time coverage to show a clear trend outside the inter-annual and multi-decadal variability in the direction of increasing or decreasing strength over the last decades.

Klare Worte, die dem Rahmstorf-Modell den Boden unter den Füßen wegzieht. Der versucht in der Niederlage sogar noch Kapital daraus zu schlagen und fordert eine Erhöhung des weltweiten Klimaforschungsbudgets um das zehnfache, von jährlich 3 Milliarden US-Dollar auf 30 Milliarden US$. Im PNN-Artikel heißt es dazu:

Messungen des gesamten Ozeans wären sehr aufwändig, kosten viel Zeit und sind sehr teuer, punktuelle und zu seltene Messungen hingegen würden keine eindeutigen Aussagen zulassen. Dem stimmt auch Rahmstorf zu. Daher müsse die aktuelle Forschungsarbeit fortgeführt werden: „Damit die Generation nach uns kontinuierliche, langfristige Datenreihen hat.“ [...] Dass die Klimamodelle Schwachstellen haben, ist bekannt. Auch daran muss gearbeitet werden. All das ist mit hohen Kosten verbunden. PIK-Forscher Stefan Rahmstorf macht dann auch eine radikale Forderung auf: Wenn weltweit schätzungsweise rund drei Milliarden Dollar pro Jahr für Klimaforschung ausgegeben werden, dann müsse dies um den Faktor zehn erhöht werden.  „Damit wir schneller, besser und genauer sagen können, was hier eigentlich abläuft.“

Interessant ist das späte Eingeständnis, dass die Klimamodelle Schwachstellen haben. Dies sind übrigens genau die Modelle, die zur Planung der ‘Großen Transformation” und globalen Dekarbonisierung verwendet werden. Noch mehr Geld in die Modelle? Oder lieber ersteinmal die Klimageschichte solide rekonstruieren, um eine verlässliche Kalibrierungbasis für die Modelle zu haben? In den gängigen Temperaturrekonstruktionen der letzten 2000 Jahre sind ganze Kontinente wie Afrika noch immer klimahistorisch ‘unentdeckt’, sozusagen kartograpgischer ‘white space’, der an die Erkundung der Erde vor 500 Jahren durch die berühmten Seefahrer-Expeditionen erinnert. Vielleicht sollten die Klimamodellierer und klimapolitischen Wortführer angesichts dieser enormen Datenlücken doch etwas bescheidener auftreten, es würde ihnen gut stehen und überfälligen Realismus in das Fachgebiet zurückbringen.

 

Weitere KS-Blogartikel zum Golfstrom finden Sie hier. Eine Diskussion der Golfstrom-Trends gibt es auch auf der Webseite von Stefan Rahmstorf.

Dürrephasen an der US-Westküste von Ozeanzyklen gesteuert: Klimamodelle können das Muster nicht reproduzieren

Extremwetter kann nur im klimahistorischen Kontext verstanden werden. Hier muss ein Automatismus entstehen: Beim Auftreten einer Dürre heute, sollte sofort die Frage gestellt werden, wie sich dies in den hydroklimatischen Verlauf der letzten Jahrhunderte und Jahrtausende einordnet. Wir wollen heute über den großen Teich in die USA blicken, zunächst nach Florida. Ein Forscherteam um Grant Harley rekonstruierte die die Wasserführung des zweitgrößten Flusses in Florida. Die Ergebnisse erschienen im Januar 2017 im Journal of Hydrology. Überraschenderweise ereigneten sich die schlimmsten Dürren im 16. bis 19. Jahrhundert. Am schlimmsten war es wohl in den 1560er Jahren als der Suwannee River über längere Zeit nur 17% der Normalwassermenge führte. Harley und Kollegen fanden zudem Zyklen in den historischen Niederschlägen, die auf eine Beeinflussung durch Ozeanzyklen hinweisen. Hier der Abstract:

Suwannee River flow variability 1550–2005 CE reconstructed from a multispecies tree-ring network
Understanding the long-term natural flow regime of rivers enables resource managers to more accurately model water level variability. Models for managing water resources are important in Florida where population increase is escalating demand on water resources and infrastructure. The Suwannee River is the second largest river system in Florida and the least impacted by anthropogenic disturbance. We used new and existing tree-ring chronologies from multiple species to reconstruct mean March–October discharge for the Suwannee River during the period 1550–2005 CE and place the short period of instrumental flows (since 1927 CE) into historical context. We used a nested principal components regression method to maximize the use of chronologies with varying time coverage in the network. Modeled streamflow estimates indicated that instrumental period flow conditions do not adequately capture the full range of Suwannee River flow variability beyond the observational period. Although extreme dry and wet events occurred in the gage record, pluvials and droughts that eclipse the intensity and duration of instrumental events occurred during the 16–19th centuries. The most prolonged and severe dry conditions during the past 450 years occurred during the 1560s CE. In this prolonged drought period mean flow was estimated at 17% of the mean instrumental period flow. Significant peaks in spectral density at 2–7, 10, 45, and 85-year periodicities indicated the important influence of coupled oceanic-atmospheric processes on Suwannee River streamflow over the past four centuries, though the strength of these periodicities varied over time. Future water planning based on current flow expectations could prove devastating to natural and human systems if a prolonged and severe drought mirroring the 16th and 18th century events occurred. Future work in the region will focus on updating existing tree-ring chronologies and developing new collections from moisture-sensitive sites to improve understandings of past hydroclimate in the region.

Weiter in Texas, wo David Rupp und Kollegen keinen Trend zu verminderten Regenfällen in ihren Modellen feststellen konnten (Rupp et al. 2015):

However, no simulated increase in the frequency of large precipitation deficits, or of soil moisture deficits, was detected from preindustrial to year 2011 conditions.

Nun zum Walker Lake an der Grenze von Nevada und Kalifornien. Hatchett und Kollegen rekonstruktierten die Niederschläge für die letzten 1000 Jahre und fanden einen charakteristischen Wechsel von Trocken- und Feuchtphasen (Hatchett et al. 2015):

Placing the 2012–2015 California-Nevada drought into a paleoclimatic context: Insights from Walker Lake, California-Nevada, USA
Assessing regional hydrologic responses to past climate changes can offer a guide for how water resources might respond to ongoing and future climate change. Here we employed a coupled water balance and lake evaporation model to examine Walker Lake behaviors during the Medieval Climate Anomaly (MCA), a time of documented hydroclimatic extremes. Together, a 14C-based shoreline elevation chronology, submerged subfossil tree stumps in the West Walker River, and regional paleoproxy evidence indicate a ~50 year pluvial episode that bridged two 140+ year droughts. We developed estimates of MCA climates to examine the transient lake behavior and evaluate watershed responses to climate change. Our findings suggest the importance of decadal climate persistence to elicit large lake-level fluctuations. We also simulated the current 2012–2015 California-Nevada drought and found that the current drought exceeds MCA droughts in mean severity but not duration.

Coats et al. 2016 untersuchten ebenfalls die Dürregeschichte in den westlichen USA während des letzten Millenniums und konnten Ozeanzyklen als wichtigen Treiber ausmachen. Allerdings können die gängigen Klimamodelle diesen Zusammenhang nicht nachvollziehen, was die Prognosleistung der Simulationen stark beeinträchtigt. Hier der Abstract aus de Geophysical Research Letters:

Internal ocean-atmosphere variability drives megadroughts in Western North America
Multidecadal droughts that occurred during the Medieval Climate Anomaly represent an important target for validating the ability of climate models to adequately characterize drought risk over the near-term future. A prominent hypothesis is that these megadroughts were driven by a centuries-long radiatively forced shift in the mean state of the tropical Pacific Ocean. Here we use a novel combination of spatiotemporal tree ring reconstructions of Northern Hemisphere hydroclimate to infer the atmosphere-ocean dynamics that coincide with megadroughts over the American West and find that these features are consistently associated with 10–30 year periods of frequent cold El Niño–Southern Oscillation conditions and not a centuries-long shift in the mean of the tropical Pacific Ocean. These results suggest an important role for internal variability in driving past megadroughts. State-of-the-art climate models from the Coupled Model Intercomparison Project Phase 5, however, do not simulate a consistent association between megadroughts and internal variability of the tropical Pacific Ocean, with implications for our confidence in megadrought risk projections.

Erika Wise präsentierte in den Geophysical Research Letters 2016 eine Dürre-Rekonstruktion für die US-Westküste. In den letzten 500 Jahren sind immer wieder Dürren aufgetreten, die denen der Heutezeit ähnelten.

Five centuries of U.S. West Coast drought: Occurrence, spatial distribution, and associated atmospheric circulation patterns
The U.S. West Coast drought commencing in 2012 developed in association with a large, persistent high-pressure ridge linked to internal atmospheric variability. This study places the occurrence, spatial patterns, and associated circulation features of West Coast drought into a paleoclimate context through a synoptic dendroclimatology approach linking atmospheric circulation to surface hydroclimate patterns. Spatial reconstructions of upper atmosphere pressure patterns and cool-season drought show that West Coast-wide drought, although relatively rare compared to north-south dipole drought, has occurred periodically since 1500 Common Era and is consistently associated with a strong ridge centered along the Pacific Northwest coast. Atmospheric blocking is also linked to north-dry dipole droughts, while south-dry and wider Western droughts indicate La Niña-type patterns. The transition latitude between the northern and southern sides of the western precipitation dipole, important for California hydroclimate patterns, has had frequent year-to-year fluctuations but remained centered on 40°N over the past five centuries.

Eine Trendstudie von Ge et al. 2016  zu den US-Westküstendürren dokumentiert Schwankungen und Trends.

 

Déjà vu: Bereits vor 1000 Jahren blieb in Kapstadt für einige Jahrhunderte der Winterregen aus und führte zu Dürren

Frankreichs Präsident Emmanuelle Macron hat eine neue Webseite erstellen lassen, die Klimaforscher nach Frankreich locken soll. Dort könne man noch schön im alten Alarm-Stil forschen. Erfahrenen Wissenschaftlern mit mehr als 15 Jahren Erfahrung bietet Macron ein Paket von 1,5 Millionen Euro an, das für 4 Jahre reichen soll und aus dem neben dem Gehalt des Hauptforschers auch noch 2 Angestellte, 2 Studenten und Projektausgaben zu bestreiten sind. Der Deutschlandfunk berichtete am 9. Juni 2017 über die Initiative:

Kampf gegen den KlimawandelMacrons neue Webseite
Mit seinem Aufruf “Make our planet great again” hat Frankreichs Präsident Emmanuelle Macron für Aufsehen gesorgt. Jetzt hat die französische Regierung eine Internetseite geschaffen, um für den Kampf gegen den Klimawandel zu mobilisieren – und Forscher nach Frankreich zu locken.

Weiterlesen beim Deutschlandfunk

Vielleicht könnte man hier eine Forschergruppe zum Paläoklima anbieten? Die Mühe kann man sich aber wohl sparen, denn beim letzten Versuch, die französische Regierung für das Paläoklima zu interessieren, zog der französischen General-Kommissar für nachhaltige Entwicklung kurzerhand die Notbremse. Wie ernst ist der Aufruf also diesmal gemeint?

———————–

Im “Blog der Republik” wurde am 9. Juni 2017 die aktuelle Dürre in Südafrika ohne lange zu fackeln mit dem Klimawandel verbandelt. Ohne Frage, Trump hat Schuld an der Wasserknappheit!

Auch wenn US-Präsident Trump den Klimawandel leugnet, Kapstadt leidet unter dramatischer Dürre
Die südafrikanische Metropole Kapstadt leidet unter der schlimmsten Dürre seit 113 Jahren. Drastische Notverordnungen sollen das Wassersparen forcieren. Dazu sollen auch drastisch erhöhte Preise und viel Kommunikationsarbeit beitragen. Alles nur Tropfen auf dem heißen Stein und zu spät? Obwohl sich das Drama seit Jahren angekündigt hatte, verließ sich die Politik allein auf den Winterregen – und der ist bisher wieder ausgeblieben. Jetzt leiden Bevölkerung und Wirtschaft. [...] Auch wenn der US-Präsident Donald Trump den Klimawandel leugnet, in Südafrika sind seine Folgen unübersehbar.

Weiterlesen im Blog der Republik

Es ist immer wieder erstaunlich, wie wenig sich die Kommentatoren in der Klimageschichte auskennen. Aufgrund dieser historischen Kurzsichtigkeit konstruieren sie dann abenteuerliche Zusammenhänge. Die allererste Frage sollte doch sein, ob der Winterregen zuvor stets stabil war oder es auch früher schon Schwankungen gegeben hat. Falls der Regen geschwankt hat, was war der Antrieb der Variabilität? Und schon sind wir wieder bei unserem Projekt zur Mittelalterlichen Klimaanaomalie, das neben Temperaturschwankungen auch historische Veränderungen in den Niederschlägen erfasst. Ein Klick auf die Projektkarte reicht, um die entsprechenden Studien aus dem Winterregengebiet Kapstadts zu identifizieren. Untersuchungen am Offshore Sedimentkern GeoB 8323 sowie in Lake Verlorenvlei, Princessvlei Lake und Katbakkies Pass zeigen, dass der Winterregen bereits vor 1000 Jahren für 200 Jahre reduziert war und Dürren verursachte. Dies sind die gelb-gefärbten Punkte auf der Karte (sowie ein nahegelegener roter Punkt). Wenn Sie auf die Punkte klicken, können Sie sogar die wichtigsten Abbildungen öffnen, die die historischen Schwankungen im Winterregen dokumentieren.

———————-

Und dann war da noch ein ganz kurioser Artikel aus der Schweiz. Im Tages Anzeiger war Ende 2015 doch tatsächlich zu lesen:

«Steigender Meeresspiegel lässt unser Land verschwinden»